H2 - Installatieautomaten

• Electronica
• MBO
• Studiejaar 1

Vakkennis installeren

Hoofdstuk 2

Installatieautomaten

Installatieautomaten

Installatieautomaten (IA's) zijn tegenwoordig de beveiliging die je terugvind in alle soorten installaties.

Het grote voordeel van IA's is dat ze herbruikbaar zijn als hun taak hebben uitgevoerd.

Maar wat is de functie van

een installatieautomaat? (V)

Wat zijn de
functies van een
installatieautomaat?

Installatieautomaten

De 2 hoofdfuncties van IA's zijn:

1. De installatie beveiligen tegen overbelasting
2. De installatie beveiligen tegen kortsluiting.

IA's kennen ook twee nevenfunctie:

1. Groepschakelaar.
2. Lastscheider.

Beveiliging tegen overbelasting

In de automaat zit een bimetaal waar de belastingstroom door loopt. Een bimetaal bestaat uit twee verschillende metalen die op elkaar gelast zijn. De uitzettingscoëfficiënten van de twee metalen zijn verschillend. Als de combinatie

opwarmt of afkoelt resulteert dit in kromtrekken van

het plaatje. Zo creëer je een temperatuurschakelaar.

Beveiliging tegen overbelasting

Het opwarmen van het bimetaal is een vrij traag proces. Voor een overbelasting is dit perfect. Er wordt voorkomen dat bij elke piekstroom over de nominale stroom de automaat tript. De automaat kan ook gedurende een bepaalde tijd prima overbelast worden. Soms kan dit dagen of weken aanhouden als het een kleine overbelasting is. Na verloop van tijd tript de automaat uiteindelijk toch. (V)

Wat is het verschil tussen overbelasting en een kortsluiting?

Beveiliging tegen kortsluiting

Wanneer er een kortsluiting ontstaat praten we over een directe verbinding tussen de fase en aarde of tussen de fase en nul. Door de zeer lage circuitweerstand zal er een enorme stroom gaan lopen. Het proces van het bimetaal is dan veel te traag. 

Beveiliging tegen kortsluiting

Het proces van het bimetaal is veel te traag voor het uitschakelen van een kortsluiting. In de IA is ook een uitschakelspoel  aanwezig. ook hier loopt de belastingstroom doorheen. Door de zeer hoge kortsluitstroom wordt de spoel geactiveerd. In de spoel is een metalen pin die in beweging gebracht wordt en zo de uitschakeling veroorzaakt.

In de installatieautomaat

De nominale beveiligingsstroom

Dit is de maximale stroom waar de IA de achterliggende installatie op beveiligd. Deze stroom vind je terug

op de IA zelf. In dit voorbeeld zie je C20 staan. De

nominaal stroom van deze IA is 20A. De C geeft

de uitschakelkarakteristiek aan.

Uitschakelkarakteristieken

Een andere belangrijke eigenschap van een IA

is de uitschakelkarakteristiek. Je hebt hier een

behoorlijk aantal varianten van. De meest

gebruikte zijn de B, C en D-karakteristiek.

Uitschakelkarakteristieken

De kromming in de karakteristiek heeft

betrekking op overbelastingbeveiliging. Deze

is voor alle drie de karakteristieken gelijk. Het

onderste gedeelte heeft betrekking op de

kortsluitstroom. De B, C en D geven dus aan hoe

groot de maximale piekstromen door de IA

mogen zijn.

Uitschakelkarakteristieken

Uitschakelkarakteristieken:

B-3 tot 5x In        C-5 tot 10x In      D-10 tot 20x In

Bv. Een B16 automaat schakelt een kortsluiting

boven 80A (5x16A) uit. Echter tussen de 48A 

(3x16A) en 80A mag de IA ook uitschakelen. Dit

is een grijsgebied.

Uitschakelkarakteristieken

Tussen de 48A en 80A MAG de IA schakelen.

Bij 80A en hoger MOET de IA schakelen.

Robert heeft een slijpschijf van 2kW en een nominaal stroom van 9A. De slijpschijf veroorzaakt een stroompiek van 5x 9A. De groep waar het apparaat op aangesloten is, is beveiligd met een B10 automaat. Blijft de automaat in?

1. Zeker wel
2. Hoogstwaarschijnlijk wel
3. Hoogstwaarschijnlijk niet
4. Zeker niet

Selectiviteit

In een installatie moeten we beveiligingen die achter elkaar geïnstalleerd zijn, op elkaar afstemmen. Dit noemen we selectiviteit.

Selectiviteit passen we maar om één reden toe. We willen alleen de beveiliging aanspreken die, gezien vanaf de kortsluiting richting de voeding, als eerst in de voeding zit.

Selectiviteit

Voorbeeld:

Hier ontstaat een kortsluiting in de eindgroep achter automaat F3. De kortsluitstroom loopt vanaf de hoofdschakelaar door automaat F2 naar de onderverdeler. Vanuit de onderverdeler wordt de eindgroep achter automaat F3 gevoed.

Selectiviteit

Voorbeeld:

Omdat de F2 selectief is gekozen ten opzichte van F3 tript alleen automaat F3. Dit is de eerste automaat in de voedingslijn gezien vanaf de kortsluiting. De rest van de installatie blijft in bedrijf.

Selectiviteit

Volgende voorbeeld:

Hier ontstaat eveneens een kortsluiting in de eindgroep achter automaat F3. De kortsluitstroom loopt vanaf de hoofdschakelaar door automaat F2 naar de onderverdeler. Vanuit de onderverdeler wordt de eindgroep achter automaat F3 gevoed.

Selectiviteit

Volgend voorbeeld:

Omdat automaat F2 niet selectief is gekozen ten opzichte van automaat F3 tript F2 in plaats van F3. Dit is NIET de eerste automaat in de voedingslijn gezien vanaf de kortsluiting. de gehele voedingsverdeler achter automaat F2 wordt spanningsloos.

Selectiviteit

Een vuistregel die vaak voor selectiviteit tussen installatieautomaten wordt gebruikt is de volgende. Als een eindgroep een IA van B16A heeft dan is de eerst volgende voorbeveiliging twee stappen groter gekozen in de reeks. Dit zou een B25A automaat zijn.

Reeks: 6A - 10A - 16A - 20A - 25A - 32A - 40A - 50A - 63A

Waarom passen we selectiviteit toe binnen installaties?

1. Om de hoofdschakelaar te beschermen.
2. Om de belangrijkste delen in de installatie te beschermen.
3. Om ervoor te zorgen dat alleen de eindgroep met de betreffende kortsluiting wordt afgeschakeld.
4. Om een makkelijkere keuze te kunnen maken tussen de verschillende automaten.

Henk ontdekt dat er kortsluiting is ontstaan in zijn wasmachine. De eindgroep van de wasmachine is uit maar ook de hoofdzekering. Is de installatie selectief?

1. Ja
2. Nee